MySql索引及索引优化

继弄清楚索引底层基础架构之后，我们知道索引是帮助高效查询数据的数据结构，要写出高效查询的SQL语句，就要用到索引，以及我们要调优语句，这里就不得不说到执行计划explain。

首先我们来了解一下SQL的解析顺序，通过具体机制，我们知道，执行大致顺序是 from...on...join...where ...group by...having...select...order by...limit...，与我们编写顺序截然不同，通过了解执行顺序，我们就能更明确知道索引应当如何正确的编写。

一、explain释义

 mysql官网，给出了explain每个字段的意义，这里我就不再详细说明，主要对索引优化的时候，我们需要着重关注的几个关键字是：type，possible_keys，key，key_len，Extra。

Extra释义：不在其他列显示的额外信息。

1. using index，当前列使用索引，从衍生表中查询信息没有进行额外的去查询实际行，这种策略可被用在列是索引的一部分。
2. using where，where从句中限定的行在其他表中相匹配，也就是需要回表查询。
3. using tempporary，用到了临时表，一般在groupby或orderby的语句中。
4. using filesort，需要额外的一次查找或排序，性能消耗最大。
5. using join buff，读取数据在关联查询的时候，需要用到join缓存。

从extra的意思来看，当using index的时候，我们的查询语句命中索引，给我们的查询带来性能提升，有效的节约时间。而最糟糕的using filesort还需要一次额外的查找，导致性能损耗较大。

虽然索引，存在一些弊端，譬如：占用空间大，降低命令执行效率。但我们索引不仅降低了IO消耗，提升查询效率，还降低CPU使用率，使得排序简单，所以我们应当在查询时候，使用using index。

二、优化细则

从Mysql的索引底层原理我们知道，聚集索引和非聚集索引是由于存储引擎的差异，出现不同的效果。在索引类型中，存在着常见的几种索引类型：普通索引(index)、唯一索引(unique)、主键索引(primary key)、复合索引。其中主键索引是唯一索引，且要求主键不为NULL，复合索引中，以最佳左前缀规格，不可以跨列等要求。下面以实际的例子来演示细节。

1. 为查询加索引

 当我们没有对student加上索引的时候，type为ALL，也就是进行全表扫描。

现在，我们给student主键加上索引，同时进行限定查询，可以用上了type=ref级别的索引。—— 总结：建立索引。

创建name和age列的组合索引，从第二条SQL语句可以看出，跨列查询，导致索引失效。—— 总结：组合索引不要跨列，尽量使用覆盖索引。

在索引列name上，进行任何运算，会导致无法树节点值无法命中索引，从而使索引失效。—— 总结：索引列上作运算会导致索引列失效。

 对于范围查询的<>和!=，也是导致无法命中索引点，进行全表扫描，我们可以用 > < 进行替代。——总结：范围查询中不等于导致索引失效。

 like查询的时候，我们有时候也不得不使用左右模糊匹配，可以尝试用es等服务，进行匹配优化。——总结：Like以通配符开头会导致索引失效。

 索引匹配使用or无法命中索引。——总结：少用or，会导致索引失效。 

2. 为排序加索引；

Mysql的有两种排序方式，文件排序(using filesort)和扫描有序索引排序，Mysql能为排序和查询使用相同的索引。在Orderby的时候，以最佳左前缀匹配或常量为关键点，则Orderby能够使用索引。如下，三条sql均使用索引s_n_g。—— 总结：最佳左前缀或者常量匹配，则使用索引。

根据最佳左前缀原则，跨节点，排序顺序不一致，或者无关索引字段排序，都会导致一次额外的查询，即using filesort；其实这里有个概念即单路排序和双路排序。双路排序即进行两次IO，导致性能下降。在MySql4.1之后，开始使用单路排序，但是如果一次性取出的数据比较多，超过了sort_buffer存储上限，就会变成变成多路。

——总结：加大sort_buffer的值，且不要用select * 。

 group by 则是先排序后分组，基本规则与orderby一置。

3. 多表关联优化；

其实根据我们的数据计算算放，对于3*4*5和5*4*3的结果是一样，但是以3*4的出来的数据仅仅只有12行，而5*4有20行，再进行关联匹配的时候，后者将会循环的次数变多。——总结：小表驱动大表。

explain索引优化仅是查询优化第一环，在MySql的设置中可以开启慢查询日志，记录慢查询SQL语句并进行分析。这次索引优化总结如下：

附录：

--学生表
create table student(
id int not null auto_increment,
name varchar(50) not null default '',
gender char(1) not null default '0',
primary key(id));
--课程表
create table course(
id int not null auto_increment,
name varchar(50) not null default '',
primary key(id));
--选课表
create table course_c(
id int not null auto_increment,
studentid int not null default 0,
courseid int not null default 0,
primary key(id));

insert into student(name,gender) values('zhangsan','1');
insert into student(name,gender) values('lisi','0');
insert into student(name,gender) values('wangwu','1');
insert into student(name,gender) values('zhaoliu','0');

insert into course(name) values('C++');
insert into course(name) values('C#');
insert into course(name) values('JAVA');

insert into course_c(studentid,courseid) values(1,2);
insert into course_c(studentid,courseid) values(2,3);
insert into course_c(studentid,courseid) values(1,3);
insert into course_c(studentid,courseid) values(3,1);
insert into course_c(studentid,courseid) values(3,3);
insert into course_c(studentid,courseid) values(3,2);